《Food Bioscience》：Revealing the Anti-diabetes Mechanism of Apricot Polysaccharide through Liver Transcriptomics and Metabonomics.
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摘要2型糖尿病（T2DM）以胰岛素抵抗和代谢紊乱为特征，是全球性的健康挑战。杏多糖具有良好的降血糖活性，作为T2DM辅助治疗具有巨大潜力。本研究以斑马鱼T2DM模型为对象，从肝脏角度研究了富含半乳糖醛酸的分子量较低的杏多糖DAP-2的抗糖尿病机制，并采用肝脏转录组学和代谢组学
摘要
2型糖尿病（T2DM）以胰岛素抵抗和代谢紊乱为特征，是全球性的健康挑战。杏多糖具有良好的降血糖活性，作为T2DM辅助治疗具有巨大潜力。本研究以斑马鱼T2DM模型为对象，从肝脏角度研究了富含半乳糖醛酸的分子量较低的杏多糖DAP-2的抗糖尿病机制，并采用肝脏转录组学和代谢组学阐明其调控作用。结果表明，DAP-2给药显著改善了斑马鱼的糖脂代谢，降低了高血糖、甘油三酯和胆固醇水平。代谢组学分析显示，DAP-2恢复了肝脏甘油磷脂和氨基酸稳态，上调ADP/ATP比值，增加NAD+水平，提示AMPK激活和线粒体功能改善。转录组学突显了DAP-2介导的糖酵解限速酶编码基因上调，抑制脂肪酸、类固醇合成限速酶编码基因，以及上调脂肪酸氧化限速酶编码基因，表明杏多糖通过增强糖酵解、抑制脂肪合成、促进脂肪酸降解和类固醇向胆固醇的正向转化来改善糖脂代谢。此外，研究发现DAP-2通过PI3K/AKT通路调节胰岛素信号通路，通过增强胰岛素敏感性缓解T2DM斑马鱼肝脏的胰岛素抵抗。上述结果表明，杏多糖DAP-2已成为糖尿病管理的有前景的功能性食品原料。
引言
2型糖尿病（T2DM）是一种以糖脂代谢障碍为特征的慢性代谢性疾病，源于胰岛素分泌缺陷或胰岛素抵抗[1]。目前，全球有5.37亿成年人患有糖尿病，预计到2045年将达到7.83亿，其中T2DM占所有病例的90%以上。T2DM对全球公共卫生构成严重挑战[2]。
肝脏在糖脂代谢中处于核心地位，将多余的血糖转化为糖原储存，该糖原随后可转化为甘油和脂肪酸用于脂肪合成和肝脏储存。肝脏胰岛素抵抗与2型糖尿病的发生和发展密切相关[3]。在2型糖尿病患者中，胰岛素抵抗阻碍细胞摄取血液中的葡萄糖，从而刺激肝脏糖异生和糖原分解，使血糖维持在高水平[4]。胰岛素抵抗还可导致脂质代谢紊乱，促进脂肪酸过度合成和脂肪酸氧化不足，导致肝脏脂肪异常积累，进一步加剧脂毒性，损害肝功能，促进脂肪肝的发展及其进展为非酒精性脂肪肝疾病（NAFLD）。非酒精性脂肪肝疾病和T2DM是两种常见的共存病理状况，且常常相互促进疾病进展[5]。总之，肝脏代谢与2型糖尿病的进展密切相关，肝脏组织无疑是糖尿病研究的重要样本。
高通量组学技术的快速发展使转录组学和代谢组学成为研究疾病机制和药物作用机制的有力工具[6]。转录组学通过分析基因表达谱的变化，揭示不同生理或病理状态下细胞和组织的基因调控网络。代谢组学通过检测和定量分析生物样本中的小分子代谢物，提供代谢通路和状态的全面信息。转录组学与代谢组学的联合分析为深入了解特定组织状态提供了优势[7]。
本工作是对我们前期工作的深入研究，杏多糖是从杏核废料中提取的[8]，杏多糖在细胞模型中显示出良好的降血糖能力[9]。杏多糖DAP-2的降解部分已被证明是一种优秀的α-葡萄糖苷酶抑制剂，并已对其结构和分子模型进行了表征[10]。然而，杏多糖DAP-2的体内抗糖尿病效果尚未得到验证。因此，本文采用2型糖尿病斑马鱼模型研究了杏多糖DAP-2的体内抗糖尿病效果，并通过转录组学和代谢组学从肝脏角度讨论了DAP-2的抗糖尿病机制。一方面，为杏多糖的进一步开发和功能性食品开发提供参考，另一方面，为2型糖尿病的辅助治疗提供思路。
章节摘要
材料与试剂
TRIzol?试剂和植物RNA纯化试剂购自赛默飞世尔科技（中国）有限公司；TruSeqTM RNA样品制备试剂盒和NovaSeq试剂试剂盒购自美国Illumina公司；KAPA文库定量试剂盒和KAPA HiFi Hotstart PCR试剂盒购自北京安诺伦生物科技有限公司；AGENCOURT? AMPURE? XP试剂盒购自上海凯迈仕生物科技有限公司。
DAP-2调节糖脂代谢关键基因的表达
通过荧光定量PCR检测整鱼体内糖酵解、糖异生、脂肪酸合成、脂肪酸降解等过程相关基因的表达水平，初步推测DAP-2的降糖机制。
糖酵解和糖异生在调节血糖中起关键作用。在T2DM组中，糖酵解相关基因hk1和gck的表达水平与CK组相比显著下调（P < 0.01，P < 0.001），
讨论
肝脏在糖脂代谢中起重要作用，是维持整体血糖和血脂平衡的关键器官。肝脏通过合成肝糖原和糖异生途径产生葡萄糖，以维持血糖水平的稳定[13]。肝脏参与脂肪的合成、分解和调节。T2DM患者的糖脂代谢往往表现为糖代谢受阻、糖原
结论
本文通过肝脏代谢组学和转录组学的联合分析，探讨了DAP-2潜在的抗T2DM机制。DAP-2显著改善了T2DM斑马鱼肝脏组织的脂质空泡化，改变了T2DM斑马鱼的肝脏代谢谱，逆转了异常的肝脏脂质积累。DAP-2上调了糖酵解途径中所有限速酶编码基因的表达，增强了细胞葡萄糖利用。它抑制了
CRediT作者贡献声明
Suo Andi（索安迪）：撰写——审阅与编辑，撰写——初稿，数据管理，概念构思。Fan Gongjian（范公建）：撰写——审阅与编辑。Li Tingting（李婷婷）：撰写——审阅与编辑，概念构思。Cong Kaiping（丛开平）：撰写——审阅与编辑。Wu Caie（吴彩娥）：资金获取。
伦理声明
论文全文或部分未在其他地方投稿或发表。
在期刊编辑部完成之前，论文不会提交至其他地方。
所有动物实验均在遵循美国国家卫生研究院（NIH出版物编号：85-23，1996年修订版）《实验动物护理和使用指南》的指导下进行。研究方案经南京林业大学实验动物福利与伦理委员会批准。
资金
本工作得到了国家重点研发计划[2023YFD2201300]的支持，并得到了中国博士后科学基金[2025M772997]的支持。
利益冲突声明
本文内容已由所有作者审阅。
作者声明不存在利益冲突。
致谢
在研究过程中，人工智能仅用于检查语法和词汇的正确性，以提高英语表达质量。
索安迪|范公建|吴彩娥|李婷婷|丛开平
